超重力反應器簡介
超重力反應器是針對塔式吸收設備氣液分散效果差、傳質效率低、附屬設備多、工藝流程及操作復雜、處量和液氣比不能自動調整等問題,開發(fā)的能夠強化傳質及反應進程,提高廢氣處理效率的新型、多用途、高效反應設備,可用于氣液、液液、氣液固等反應過程,國內外尚無同類廢氣處理設備。
超重力反應器能夠負壓吸氣、正壓排氣,并且單機即可完成引氣、氣液混合、傳質及化學反應等全部過程;能夠將氣體以微納米級氣泡形式與液相均勻混合,形成牛奶狀氣液混合物,使氣液兩相間在幾乎互溶的近臨界態(tài)發(fā)生高效混合、快速傳質和化學反應,可以強化傳質及反應進程;超重力反應器中的吸收、氧化及轉化反應可以在氣膜、液膜及液相中同時進行,不論是易溶的還是難溶的污染物,均能與液相發(fā)生快速傳質及化學反應,能夠實現(xiàn)高效吸收和轉化處理。根據(jù)廢氣組成、處理目標不同,通過更換吸收液,超重力反應器可用于不同種類的廢氣處理,并可實施不同的處理工藝。目前已成為高濃度廢氣治理的有效手段,在煉廠尾氣脫臭、尾氣脫臭收烴、裝置吹掃油氣、硫化氫廢氣、瀝青尾氣等治理中獲得廣泛應用,也成功解決了加氫催化劑和Szorb吸附劑生產領域排放的高濃度氮氧化物廢氣處理難題,為中國石化油品質量升級提供了技術支撐。
超重力反應器廢氣處理技術具有簡單、高效、投資及運行費用低、安全節(jié)能、處量能夠跟隨排氣量變化等優(yōu)點。特別是氣體以微納米級氣泡形式與液相均勻混合并反應,不僅具有接觸面積大、傳質效率高等優(yōu)點,而且微氣泡內的物質總量少,吸收及反應可在瞬間完成,能夠獲得高轉化率和高凈化效率,并能處理高濃度氣體。并已成為高濃度廢氣處理的技術,也是中國石化罐區(qū)尾氣脫臭收烴的重點技術。
超重力反應器結構及工作原理:
FYHG超重力反應器主要由反應器殼體、氣液混合機(含防爆電機、傳動機構、進氣通道及氣液分散單元)兩部分組成。殼體可采用立式、臥式等多種型式。殼體內充裝吸收液或反應液。
設備結構及工作原理見圖3-1。
設備工作原理是氣液分散單元在電機驅動下,依靠轉子內產生的高速離心液體流吸入氣體,并通過離心液體流及定子整流破泡機構的二次分割,將氣體以微納米級氣泡均勻分散于液體中,形成牛奶狀氣液混合物,使氣液兩相間發(fā)生高效混合、快速傳質與化學反應,氣體中的污染物被液體捕集、吸收并轉化為無害化產物,處理后氣體從反應器頂部排出。氣體以微納米級氣泡形式與液相均勻混合并反應的優(yōu)點是不僅氣液接觸面積大、相界面更新快、傳質效率高,而且微氣泡內的物質總量少,吸收及化學反應可在瞬間完成,能夠獲得高轉化率和高凈化效率,并能處理高濃度氣體。
技術特點:
本項目采用FYHG超重力技術的優(yōu)點可概況為簡單(裝置組成與工藝流程簡單,操作簡單、過程自動控制)、高效(反應速度快,凈化效率高,處理效果好)、投資及運行成本低、安全節(jié)能、處量能夠跟隨排氣量變化、無尾氣排放等。具體說明如下:
(1)裝置組成及工藝流程簡單,不需要風機、循環(huán)泵、貯液罐等附屬設備,超重力反應器單機即可完成引氣、氣液混合及化學反應、增壓進入低壓瓦斯管網(wǎng)等過程,占地小,減少了后續(xù)處理裝置的投資和操作費用。
(2)處理過程以液體為連續(xù)相,氣體以微納米氣泡形式與液體均勻混合與分散,氣液接觸面積大,相界面更新快,傳質速度快,凈化效果好,能夠處理高濃度廢氣,并適應濃度變化。
(3)操作簡單,運行過程自動控制。自動控制系統(tǒng)根據(jù)設定的壓力自動完成裝置的啟動、停止及運行控制。
(4)安全性高,技術環(huán)保。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(4-1)廢氣源正壓,氣體氧含量低,超重力在正壓條件下運行可以防止空氣進入,能夠保證進入管網(wǎng)的都是低含氧的氣體。
(4-2))超重力可以同時去除氣體中的硫化氫、氨及所有種類有機硫等惡臭物質,能夠減輕尾氣對低壓瓦斯管網(wǎng)的腐蝕、泄露、結晶、堵塞等問題,有利于管網(wǎng)安全。
(4-3)處理過程完全封閉,廢氣脫硫后送低壓瓦斯管網(wǎng)回收,不再向外界排放,可以消除污染,并使輕烴資源得到完全回收和利用。
(4-4)裝置運行根據(jù)壓力設定并通過DCS自動控制,處量能夠跟隨排氣量變化,并實現(xiàn)有氣運行、無氣停機,具有良好的節(jié)能減排效果。另外,吸收液成本低,功耗少。